可以上火星、下深海的機械戰隊成型,模仿蜂群、蟻群的機器人成為新顯學

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《TO》導讀:大自然一直是人類在創作、設計時的靈感來源,就連在設計機器人時,科學家也會考慮自然生物的特性,把機器人模擬成蜂群、魚群,提升機器大軍的效能。這種融合生物、機器的領域,將逐漸成為機器人研究的主流之一。本文轉載自 機器之心 ,微信公眾號 almosthuman2014,譯者趙雲峰。

蜂群智慧一直激發著我們的靈感,帶來最新的科技,美國軍方也正在實驗機器人船隻和飛行器的可能性。

隨著機器人行業的發展,科學家一直從自然世界獲取研究線索,這不僅表現在使用基因複製生產的老鼠肌肉、水母身上的物質等動物材料來製造機器人,還表現在把機器人造成動物的樣子,例如機器狗或機器貓。

現在,這些科學家正在研究通過模擬一個蜂群來模仿生物智慧。

機器人學家把「蜂群機器人」(swarm robotics)這個名字,賦予給了那些能夠在多個個體間進行行為協作、表現得像一個整體的機器人群組。奧地利格拉茨大學人工生命實驗室的 Thomas Schmickl 指出,研發出像人類一樣、即便只是像狗一樣複雜的機器人還有很長的路要走,但在對昆蟲世界卻存在一定的可能性——當這些簡單的動物成群出現時,它們的行為就會變得非常機靈,有助於我們洞悉如何模擬智力。

Schmickl 目前製造的機器人主要在水下活動——是一個由 20 隻游泳機器人組成的機器人群體,它們叫做 Jeff,這其實是模擬了魚群。借助於歐盟支持的 Collective Cognitive Robots Project,他希望開發出硬體、演算法和軟體來讓群體行為變得更加智慧。

「整體性、非規模性的技術當前在各個領域都處於撞牆期,」Schmickl 說。他指出,現在的機器人都有多個中央處理單元,「蜂群」不一定就是由一群機器蟲組成的軍隊。「我們談論的物聯網也可以看成是另一種形式的『蜂群』」。

Schmickl 提到了星際探測器菲萊,它成功著陸了彗星表面,但當它試圖在地表鑽孔並採集樣本時卻出現了失誤。Schmickl 說,想像一下,如果我們當時是使用 5 個、或者 10 個更小、更便宜的探測器,不僅項目整體失敗的風險會降低,而且將能從不同地點採集數據。

  • 美軍也要借助機器大軍打團體戰

美國軍方在戰鬥任務方面的研究也得出了同樣的結論。「蜂群」機器人不僅是可行的,而且成為了即將出現的無人機戰隊的基石,比如海軍的 Locust(低成本無人機機群技術,Low-Cost UAV Swarming Technology)。

提到昆蟲行為的仿生,賽伯格(cyborg,半人半機械的生物體)蟑螂已經投入市場幾個月了(你可以在幾家公司買到 DIY 套裝,但是他們不提供蟑螂)。目前,儘管科學家正在致力於從生物材料中製作出靈活耐久的部件,比如說,從老鼠身體上提取肌肉組織,甚至是來源於水母的生物合成組織,這些都已經被做成了機器人的某些部件。

卡內基梅隆大學機器人實驗室的 Chris Atkeson 教授說, 自然傳感器要優於我們所能製造出來的傳感器 ,動物的各種能力,嗅覺、觸覺和聽覺可能會在機器人科學中的佔據更大的權重。Atkeson 稱它們為「擁有某些感知的模擬計算機」。

Atkeson 還提到了 Ames 實驗——「使用細菌來檢測化學合成物的誘變潛性」。只需要很少的食物以及可能會引發突變的化學物質,當食物耗盡,細菌是否能生存下去,就取決於這些化學物質是否讓它們發生了突變。Atkeson 說,對於計算機來說,這將是極其複雜的計算。

(本文轉載自 機器之心 ,未經授權不得轉載;影片來源:Guardian Science and TechIZGartlife

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